KR101288763B1 - 자전거용 클러치 및 이를 포함하는 유아용 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유아용 자전거를 위한 기능성 전조등에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 클러치는, 래칫이 형성된 내주를 갖는 외륜; 상기 외륜의 상기 내주 내의 공간에 적어도 일부가 함입되고, 적어도 하나 이상의 곡면형 리세스부를 포함하는 외주를 갖는 내륜; 및, 상기 내륜의 곡면형 리세스부에 대응하는 곡면을 갖는 일단부 및 상기 래칫에 걸림 가능한 타단부를 가지며, 상기 내륜과 상기 외륜의 상대적 회전 방향에 따라 상기 일단부의 곡면을 중심으로 상기 타단부가 일정 각도 범위에서 왕복 회전하여 상기 타단부가 상기 래칫에 걸림 또는 해제되는 걸림쇄를 포함할 수 있다.

Description

자전거용 클러치 및 이를 포함하는 유아용 자전거{Clutch and bicycle for a child including the same}

본 발명은 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자전거용 클러치 및 이를 포함하는 유아용 자전거에 관한 것이다.

3세에서 8세 사이의 유아들은 그 성장에 맞추어 다리의 근력을 기르는 운동이 필요하다. 유아용 자전거는 놀이를 하면서 다리 강화 운동을 할 수 있기 때문에, 유아의 성장기에 꼭 필요한 놀이 수단으로 인식되고 있다. 유아용 자전거는 일반적으로 세발 자전거이지만, 이륜에 보조 바퀴를 부착한 사륜 자전거도 있다. 이러한 유아용 자전거는 유모차를 대신하여 외출시 유아를 안전하게 이동시킬 수 있는 운송 수단으로 사용되기도 한다.

전술한 유아용 자전거의 운행 조작은 유아가 어리기 때문에 일반적으로 자전거를 미는 보호자에 의해 이루어진다. 이를 위하여, 일반적으로, 유아용 자전거의 프레임 후단에 보호자가 자전거를 밀수 있도록 하는 손잡이가 배치되고, 보호자가 상기 손잡이를 움직임에 따라 앞바퀴가 조향될 수 있도록 하는 링크 부재가 상기 손잡이의 축과 앞바퀴 사이에 제공된다.

종래의 유아용 자전거의 앞바퀴는 보호자가 자전거를 밀면 앞바퀴의 페달도 전방으로 회전하여 유아가 다리가 다치는 일이 종종 발생하였다. 따라서, 보호자가 자전거를 전방으로 미는 동안에도, 앞바퀴의 페달이 회전하지 않거나, 유아가 페달에 발을 올려 놓을 정도의 작은 힘이 존재하는 경우, 페달이 회전하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 유아가 성장함에 따라, 유아가 직접 페달을 돌려 자전거를 운행하려고 하는 경우에는, 유아가 상기 페달에 인가하는 회전력이 바퀴에 전달되어 자전거를 직접 유아가 운행할 수 있는 것도 요구된다. 따라서, 보호자 및 유아 중 어느 한 사람이 자전거를 직접 운행하려고 하는 경우에, 그 사용자에 따라 페달과 앞바퀴의 동력 전달이 선택적으로 이루어질 수 있는 클러치가 요구된다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 보호자가 자전거에 탑승한 유아의 뒤에서 자전거를 전방으로 밀 때, 또는 유아가 페달을 스스로 조작하여 자전거를 전방으로 운행하려고 하는 때를 구별하여, 페달과 바퀴 사이의 연결을 선택적으로 제어할 수 있으며, 쉽게 제조될 수 있도록 구성이 간단한 자전거용 클러치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전술한 클러치를 포함함으로써 사용감이 개선된 유아용 자전거를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 클러치는, 래칫이 형성된 내주를 갖는 외륜; 상기 외륜의 상기 내주 내의 공간에 적어도 일부가 함입되고, 적어도 하나 이상의 곡면형 리세스부를 포함하는 외주를 갖는 내륜; 및, 상기 내륜의 곡면형 리세스부에 대응하는 곡면을 갖는 일단부 및 상기 래칫에 걸림 가능한 타단부를 가지며, 상기 내륜과 상기 외륜의 상대적 회전 방향에 따라 상기 일단부의 곡면 중심을 기준으로 상기 타단부가 일정 각도 범위에서 왕복 회전하여 상기 타단부가 상기 래칫에 걸림 또는 해제되는 걸림쇄를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 내륜은 상기 곡면형 리세스부로부터 상기 내륜의 외주로 연장된 걸림쇄 안착면을 포함하며, 상기 걸림쇄 안착면에는 상기 걸림쇄의 상기 타단부를 상기 외륜의 내주쪽으로 탄성적으로 미는 탄성 부재가 배치될 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재는 상기 걸림쇄 안착면과 상기 걸림쇄 사이에 배치되는 스프링일 수 있으며, 상기 걸림쇄 안착면의 일부에 상기 스프링의 일단부가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 외륜은 자전거의 바퀴에 고정되고, 상기 내륜은 상기 내륜의 중심을 관통하는 페달 크랭크축에 고정될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 외륜의 상기 내주의 적어도 일부의 표면은 소음 부재를 포함할 수 있다. 상기 자전거용 클러치는 유아용 자전거의 앞바퀴에 설치될 수 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유아용 자전거는, 앞바퀴에 결합된 페달의 회전과 자전거 몸체에 결합된 보호자용 손잡이를 미는 것에 의해 운행이 가능한 유아용 자전거로서, 상기 앞바퀴에 고정되고, 래칫이 형성된 내주를 갖는 외륜; 상기 외륜의 상기 내주 내의 공간에 함입되고, 상기 페달에 결합된 크랭크 축에 고정되며, 적어도 하나 이상의 곡면형 리세스부를 포함하는 외주를 갖는 내륜; 및 상기 내륜의 곡면형 리세스부에 대응하는 곡면을 갖는 일단부 및 상기 래칫에 걸림 가능한 타단부를 가지며, 상기 내륜과 상기 외륜의 상대적 회전 방향에 따라 상기 일단부의 곡면 중심을 기준으로 상기 타단부가 일정 각도 범위에서 왕복 회전하여 상기 타단부가 상기 래칫에 걸림 또는 해제되는 걸림쇄를 포함하는 자전거용 클러치를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 내륜은 상기 내륜의 곡면형 리세스부로부터 상기 내륜의 외주로 연장된 걸림쇄 안착면을 포함하며, 상기 걸림쇄 안착면에는 상기 걸림쇄의 상기 타단부를 상기 외륜의 내주쪽으로 탄성적으로 미는 탄성 부재가 배치될 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재는 스프링이고, 상기 걸림쇄 안착면의 일부에 상기 스프링의 일단부가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 외륜의 상기 내주의 적어도 일부의 표면은 소음 부재를 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 외륜의 래칫에 걸림 또는 해제 동작을 하는 걸림쇄의 일단부가 내륜의 곡면형 리세스부에 대응하는 곡면을 가지므로써, 걸림쇄(30)가 복잡한 힌지 구조 없이도 상기 내륜에 습동하면서도 고정될 수 있어, 구조가 간단할 뿐만 아니라, 보호자가 자전거에 탑승한 유아의 뒤에서 자전거를 전방으로 밀 때와 유아가 직접 페달을 조작하여 자전거를 전방으로 운행하려고 하는 때를 구별하여, 페달과 바퀴 사이의 연결을 선택적으로 제어할 수 있는 자전거용 클러치가 제공된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 전술한 이점을 갖는 자전거용 클러치를 사용함으로써 사용감이 개선된 유아용 자전거가 제공될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치의 내륜 및 외륜을 도시하는 사시도들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치의 동작에 따른 걸림쇄의 걸림 및 해제 상태를 각각 도시하는 정면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 바퀴(1000)의 체결 구조를 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 클러치를 포함하는 유아용 자전거를 개략적으로 도시하는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치의 내륜(10) 및 외륜(20)을 도시하는 사시도들이다.

도 1a를 참조하면, 외륜(10)은 래칫(10b)이 형성된 내주(10a)를 포함할 수 있다. 래칫(10b)의 개수는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 도시된 바와 같이 균등한 각도로 배열된 8개일 수도 있다. 내주(10a)의 래칫(10b)이 형성된 부분을 제외한 표면의 적어도 일부는 내주(10a)에 삽입될 내륜(도 1b의 20)의 외주를 감싸도록 곡면 처리된 표면(10c)를 가질 수 있다.

일부 실시예에서는, 외륜(10)의 내주(10a)의 적어도 일부의 표면은 소음 부재(10d)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 소음 부재(10d)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 단차인 래칫(10b) 부근의 내주(10a)에 국소적으로 제공될 수 있다. 소음 부재(10d)는, 예를 들면, 수지, 고무 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 이들 재료는 천연 또는 합성 재료일 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 소음 부재(10d)는 외륜(10)에 기계적 강도가 요구되는 부분을 제외한 부분을 전체적으로 구성할 수도 있을 것이다.

소음 부재(10d)는 후술하는 걸림쇄(도 2a의 30)가 래치(10b)로부터 해제되면서 래치(10b)의 단차에 의해 외륜(10)의 내주(10a)에 부딪힐 때 발생하는 반복적인 소음을 억제할 수 있다. 이러한 본 발명의 이점은 후술하는 클러치의 동작에 관한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.

외륜(10)은, 자전거, 바람직하게는, 유아용 자전거의 앞바퀴의 휠에 고정될 수 있으며, 이를 위하여, 외륜(10)과 상기 앞바퀴의 고정을 위한 홀들(10h)을 더 포함할 수도 있다. 상기 앞바퀴에는 상기 홀들(10h)을 관통하는 볼트가 체결될 수 있는 적합한 체결 구조를 가질 수 있으며, 이러한 체결 구조는 공지의 기술로부터 다양하게 선택될 수 있을 것이다.

도 1b를 참조하면, 전술한 외륜(10)의 내주(10a)의 공간 내에 함입될 수 있는 내륜(20)이 제공된다. 내륜(20)의 외주(20a) 일부에는 곡면형 리세스부(20b)가 형성될 수 있다. 곡면형 리세스부(20b)의 곡면(20R)은 원호일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 후술하는 걸림쇄(30)의 일단부가 습동하면서도 고정될 수 있도록 적합한 곡면이면 된다. 곡면(20R)의 중심은, 후술하는 바와 같이, 도 2a의 30C에 위치하도록 설계될 수 있다.

또한, 내륜(20)의 외주(20a)는 곡면형 리세스부(20b)로부터 외주(20a)로 연장된 걸림쇄 안착면(20c)을 포함할 수 있다. 걸림쇄 안착면(20c)은 후술하는 걸림쇄(30)가 외륜(10)의 래치(10b)로부터 해제되었을 때, 걸림쇄(30)와 접하거나 걸림쇄(20)를 수용할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 걸림쇄 안착면(20c)은, 예를 들면, 평평한 면을 가질 수도 있다.

일부 실시예에서는, 도 2a를 참조하여 후술하는 바와 같이, 걸림쇄(30)의 타단부(30b)를 외륜(10)의 내주(10a)를 향하여 미는 탄성 부재(35)가 걸림쇄(30)와 걸림쇄 안착면(20c) 사이에 배치될 수 있다. 이를 위하여, 탄성 부재(35)의 일단부가 삽입될 수 있는 홈(20d)이 걸림쇄 안착면(20c)의 일부에 형성될 수 있다.

내륜(20)은 외륜(10)의 내주(10a) 공간에 전체가 완전히 함입될 수 있지만, 내륜(20)의 도 1b에서 보이는 측면을 포함한 일부만이 함입될 수도 있다. 이를 위하여, 내륜(20)의 외주에는 외륜(10)의 측면과 접촉하는 플랜지부(20e)를 가질 수도 있다.

또한, 일부 실시예에서는, 내륜(20)의 중앙에 페달에 결합된 크랭크 축이 경과할 수 있는 홀(20d)이 제공될 수 있다. 도시된 홀(20d)의 형상은 원형이지만, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 홀(20d)의 형상은 타원, 사각형 또는 삼각형을 가질 수 있으며, 상기 크랭크 축의 단면도 이에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 홀(20d)에 상기 크랭크 축이 삽입됨으로써 크랭크 축과 홀(20d)이 서로 계합될 수 있다. 홀(20d)의 형상이 원형인 경우에는, 상기 크랭크 축과 내륜(20)의 결합을 위해 볼트와 같은 체결 부재가 적용될 수 있는 체결 공(20h)이 제공될 수도 있다.

내륜(20)은 전체가 솔리드 형상을 가질 수도 있지만, 도시된 바와 같이, 몸체에 부분적으로 빈 공간(20f)을 가질 수도 있다. 빈 공간(20f)은 내륜(20)의 미소한 변형을 허용하여, 외륜(10) 내에 함입된 내륜(20)의 회전을 원활하게 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치(100)의 동작에 따른 걸림쇄(30)의 걸림 및 해제 상태를 각각 도시하는 정면도들이다. 이들 도면의 클러치(100)는 외륜(10)의 내주 내의 공간에 내륜(20)의 적어도 일부가 함입되어 외륜(10)과 내륜(20)이 결합된 구조를 가진다. 구성 부재들 중 전술한 부재들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성 부재들에 관한 설명은, 모순되지 않는 한, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 개시한 사항을 참조할 수 있다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 클러치(100)에서, 외륜(10)과 내륜(20)은 걸림쇄(30)가 없는 한 자유롭게 상대 회전이 가능하다. 예를 들면, 내륜(20)은 후방 방향으로 반시계 방향으로 회전하고, 외륜(10)은 전방 방향으로 시계 방향으로 회전할 수도 있다. 또는 그 반대일 수도 있으며, 내륜(20)과 외륜(10)이 동일한 방향으로 서로 다른 속도로 회전할 수도 있다. 그러나, 본 실시예와 같이, 굴림쇄(30)가 있으면, 내륜(20)과 외륜(10)의 회전은 서로 제한될 수 있으며, 이에 관하여는 이하에서 상세히 개시하도록 한다.

탄성 부재(35)에 의해 걸림쇄(30)는 외륜(10)의 내주(도 1a의 10a 참조)를 향하여 탄성적으로 밀린다. 탄성 부재(35)에 의해 외륜(10)의 내주(10a)쪽으로 걸림쇄(30)가 밀리더라도, 걸림쇄(30)의 일단부(30a)가 곡면형 리세스부(20b)에 대응되는 곡면을 갖기 때문에, 걸림쇄(30)의 일단부(30a)는 곡면형 리세스부(20b)와 면접하면서 습동할 수 있으면서도, 걸림쇄(30)의 일단부(30a)가 곡면형 리세스부(20b)에 고정될 수 있다. 곡면형 리세스부(20b)의 곡면(20R)이 30C에 중심을 갖는 경우, 걸림쇄(30)는 중심(30C)를 축으로 하여 그 타단부(30b)가 일정 각도 범위에서 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이 왕복 변위를 할 수 있다. 그에 따라, 탄성 부재(35)는 신장 및 압축될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 걸림쇄(30)를 고정시키면서도 이를 왕복 운동시키기 위해 그 중심(30C)에 축을 관통시켜 걸림쇄(30)의 일단부(30a)를 고정시키는 회전 축과 같은 일반적인 힌지 구조가 없이도, 걸림쇄(30)의 일단부(30a)를 간단히 곡면 구성한 것만으로 상기 힌지 구조와 동일한 기능을 수행할 수 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 내륜(20)이 화살표(S1)로 나타낸 방향으로 회전하고, 외륜(10)의 회전 속도가 내륜(20)의 회전 속도에 미치지 못하도록 외륜(10)에 부하가 인가되어, 걸림쇄(30)의 타단부(30b)는 외륜(10)의 래치(10b)에 대하여 걸림 상태가 될 수 있다. 이 경우, 내륜(20)이 갖는 회전력은 외륜(10)에 전달될 수 있으며, 그에 따라 내륜(20)과 함께 외륜(10)도 회전하게 된다. 예를 들어, 내륜(20)에 자전거의 페달에 결합된 클랭크 축이 체결되는 경우, 유아가 자전거의 페달을 돌려 전방 방향으로 자전거를 운행하려 하면, 내륜(20)이 화살표 S1 방향으로 회전하고 그에 따라 외륜(10)도 화살표 S2로 나타낸 바와 같이 전방 방향으로 회전할 수 있다. 외륜(10)에 자전거의 바퀴가 결합된다면, 바퀴가 화살표 S2 방향으로 회전하게 되어, 결국, 유아가 페달을 구르면, 자전거도 전방 방향으로 이동될 수 있다.

전술한 실시예는 내륜(20)에만 회전력이 인가된 경우를 설명하고 있지만, 내륜(20)과 외륜(10)에 모두 회전력이 전방 방향으로 인가된다 하여도, 내륜(20)이 외륜(10)에 비하여 전방 방향으로 상대적으로 더 빨리 회전하려고 한다면, 걸림쇄(30)의 걸림 상태가 유도될 수 있다. 즉, 걸림쇄(30)의 걸림 상태는 외륜(10)에 대한 내륜(10)의 전방 방향(즉, 화살표 S1 방향)으로의 상대적 회전에 의해 유도될 수 있다.

이와 반대로, 외륜(10)이 내륜(20)에 비하여 전방 방향, 즉, 화살표 S2 방향으로 더 빠르게 회전하는 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이, 걸림쇄(30)는, 내륜(20)의 외주(도 1b의 20a 참조)의 걸림쇄 안착면(20c)에 접하거나 수용되고, 걸림쇄(30)의 타단부(30b)는 외륜(10)의 래치(10b)에 대하여 해제 상태에 있게 된다. 그에 따라, 외륜(10)에 인가된 회전력은 내륜(20)에 전달되지 않는다.

내륜(20)의 외주(20a)와 외륜(10)의 내주(10a) 사이의 마찰에 의해, 외륜(10)의 회전력이 내륜(20)에 어느 정도 전달될 수 있지만, 유아가 페달에 발을 얹어 놓는 정도의 작은 힘이 인가되어 내륜(20)에 회전 저항력이 생기면, 외륜(10)의 회전과 무관하게 내륜(20)은 회전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 내륜(20)에 자전거의 페달의 페달이 결합된 크랭크 축이 결합되고, 유아용 자전거의 앞바퀴의 휠 베이스에 외륜(10)이 결합된다면, 보호자가 자전거를 전방 방향으로 미는 경우, 자전거의 앞바퀴가 회전하면서 이에 따라 외륜(10)이 회전할 수 있다. 그러나, 이 경우 유아가 페달에 발을 얹어 놓고 있으면, 걸림쇄(30)가 해제 상태에 있어, 내륜(20)은 화살표 S1으로 나타낸 방향으로 회전하지 않게 된다. 그에 따라, 유아는 페달 위에 발을 편히 쉴 수 있을 뿐만 아니라, 페달의 회전으로 인해 유아의 발이 다치는 것이 방지될 수 있다.

전술한 바와 마찬가지로, 이러한 걸림쇄(30)의 해제 상태는 내륜(20)과 외륜(10)의 상대적 회전 방향과 속도에 의해 결정될 수 있다. 즉, 외륜(10)의 화살표 S2 방향으로의 회전 속도가 내륜(20)의 화살표 S1' 방향으로의 회전보다 더 크다면 걸림쇄(30)는 외륜(10)의 래치(10b)로부터 해제되고, 외륜(10)의 회전력은 내륜(20)에 전달되지 않을 것이다.

일부 실시예에서는, 도 1a를 참조하여 전술한 바와 같이, 외륜(10)의 래치(10b) 부근의 내주(10a)의 적어도 일부의 표면은 소음 부재(10d)를 포함할 수 있다. 외륜(10)이 내륜(20)에 비하여 화살표 S2 방향으로 더 빨리 회전하면, 걸림쇄(30)의 타단부(30b)가 소정 각도에서 왕복 운동을 하면서 외륜(10)의 내주(10a)의 일부 표면, 즉, 외륜(10)의 회전 방향으로 걸림쇄(30)의 타단부(30b)가 래치(10b)를 지나면서 겪는 낙차 부분(도 1a의 10d)에서 걸림쇄(30)의 타단부(30b)와 래치(10b)의 내주(10a) 표면이 반복적으로 부딪혀 소음이 발생할 수 있다. 본 실시예와 같이, 래치(10b) 부근의 표면에 소음 부재(10d)를 제공하면, 상기 소음이 완화되거나 제거될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 바퀴(1000)의 체결 구조를 도시하는 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 클러치(100)는 전술한 외륜(10)과 내륜(20), 걸림쇄(미도시) 및 탄성 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 클러치(100)의 외륜(10)은 바퀴(1000)의 휠 베이스(90)에 결합되고, 클러치(100)의 내륜(20)은 크랭크 축(70)에 결합될 수 있다. 크랭크 축(70)은 클러치(100)의 내륜(20)의 중심을 관통하여 내륜(20)에 체결될 수 있다. 이들의 각각의 결합을 위하여, 외륜(10)과 내륜(20)에는 적합한 체결공들이 제공될 수 있으며, 이들 체결공들을 관통하는 볼트들(41a, 41b)과 상기 볼트들(41a, 41b)에 의해 함께 체결되는 와셔 또는 플레이트들(40, 50)과 같은 체결 부재가 사용될 수 있다.

휠 베이스(90)의 외주에는, 타이어(91)가 감싸도록 장착되어, 승차감을 개선할 수 있다. 페달(60)은 크랭크 축(70)의 양단에 결합될 수 있으며, 이들의 결합을 위해 개방 링(80)과 같은 체결 부재가 사용될 수 있다. 바퀴(1000)의 미관을 향상시키기 위하여, 클러치(100)와 각종 체결 부재들은 휠 캡(92)에 의해 은폐될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 클러치를 포함하는 유아용 자전거(2000)를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 구성 부재들 중 전술한 부재들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성 부재들에 관한 설명은 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.

도 4를 참조하면, 유아용 자전거(2000)는 한 개의 앞바퀴(93) 및 2 개의 뒷 바퀴들(94)을 갖는 세발 자전거일 수 있다. 전술한 실시예들에 따른 클러치는 앞바퀴(93)에 설치될 수 있으며, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 휠 캡(92) 내에 은폐될 수 있다. 유아용 자전거(2000)는 보호자에 의한 운행이 가능하도록 자전거 프레임에 결합된 보호자용 손잡이(200)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 보호자용 손잡이(200)는 앞바퀴(93)의 조향을 위하여, 회전 가능하고, 적합한 링크 부재(미도시)를 통해 조향 장치인 유아용 손잡이(300)와 연결될 수 있다.

보호자가 손잡이(200)를 잡고서 자전거(2000)를 전방을 향하여 밀면, 자전거(2000)의 바퀴들(93, 94)은 전방을 향하여 모두 회전하여 굴러가지만, 도 2b를 참조하여 전술한 바와 같이, 유아가 페달(60)에 발을 올리고 있으면, 앞바퀴(93)에 장착된 클러치의 외륜(10)이 전방 방향으로 회전하더라도, 외륜(10)의 회전력이 내륜(20)에 전달되지 않기 때문에, 클러치의 내륜(20)은 고정될 수 있어, 페달(60)이 회전하지 않아 사용 편의가 개선될 수 있다.

그러나, 자전거(2000)에 승차한 유아가 직접 페달을 구르는 경우에는, 페달(60)의 회전과 함께 클러치의 내륜(20)이 회전하고, 그에 따라 외륜(10)에 회전력이 전달되며, 이로써 앞바퀴(93)가 회전하게 되어, 자전거(2000)는 전방을 향하여 운행될 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유아용 자전거는 클러치 구조에 의해 보호자가 자전거의 운행을 돕는 동안 사용 편의가 개선될 수 있을 뿐만 아니라, 유아의 성장에 따라 유아가 직접 자전거를 운행할 수도 있어 유아용 자전거의 사용 기간이 증대될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10: 외륜 20: 내륜
30: 걸림쇄 100: 클러치
1000: 바퀴 2000: 자전거

Claims (10)

1. 앞바퀴에 결합된 페달의 회전과 자전거 몸체에 결합된 보호자용 손잡이를 미는 것에 의해 운행이 가능한 유아용 자전거로서,
   상기 앞바퀴에 고정되고, 래칫이 형성된 내주를 갖는 외륜;
   상기 외륜의 상기 내주 내의 공간에 일부 또는 전부가 함입되고, 상기 페달에 결합된 크랭크 축에 고정되며, 적어도 하나 이상의 원호 곡면형 리세스부를 포함하는 외주를 갖는 내륜; 및
   상기 내륜의 곡면형 리세스부에 대응하여 습동하는 원호 곡면에 의해 고정되는 일단부 및 상기 래칫에 걸림 가능한 타단부를 가지며, 상기 내륜과 상기 외륜의 상대적 회전 방향에 따라 상기 고정된 일단부의 곡면을 중심으로 상기 타단부가 일정 각도 범위에서 왕복 회전하여 상기 타단부가 상기 래칫에 걸림 또는 해제되는 걸림쇄를 포함하는 자전거용 클러치를 포함하는 유아용 자전거.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 내륜은 상기 내륜의 곡면형 리세스부로부터 상기 내륜의 외주로 연장된 걸림쇄 안착면을 포함하며,
   상기 걸림쇄 안착면에는 상기 걸림쇄의 상기 타단부를 상기 외륜의 내주쪽으로 탄성적으로 미는 탄성 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 유아용 자전거.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 스프링이고, 상기 걸림쇄 안착면의 일부에 상기 스프링의 일단부가 삽입되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유아용 자전거.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 외륜의 상기 내주의 적어도 일부의 표면은 소음 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 자전거.
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